迈克尔·杰曼，助理编辑
一个旨在为被截肢的军人开发先进假肢的项目，如果Telefactor Robotics的工程师们能够成功，最终可能会从一开始就消除将军人置于危险之中的必要性。
Telefactor的工程副总裁马特•科兹洛夫斯基表示:“机械臂的末端通常是刚性的两指钳子。”“我们将用适形手指系统取代这一功能，它可以在很少或根本不增加用户认知负担的情况下捡起无定形的物体。”
用于拆弹机器人的手臂/躯干单元提供了手关节10个自由度，手腕关节3个自由度，以及肘关节和肩膀的额外关节自由度。
通常以标准末端执行器或专用工具结束的机器人手臂可以配备保形手指系统，该系统反过来允许它们根据命令拿起螺丝刀、扳手或焊接夹具。这次升级不仅能制造出多功能的机械臂，还能最终让同样的机械臂编程，在适当的时间一个接一个地拿起工具，并对每个工具执行不同的动作序列。
Telefactor首席技术官Stuart Harshbarger说:“这是一项具有挑战性的任务。”“人的手是一个复杂的结构，有20个或更多的自由度，这取决于你怎么计算，所有这些都被打包在一个非常小的包里。从尺寸、重量或成本角度来看，在纯机电系统中复制这种架构是不可行的。”
首先，该公司将设计简化为三根手指:两个“手指”和一个可对生的“拇指”。每根手指有三个关节;此外，拇指有能力内收/外展的反对。即使这个简化的结构名义上也需要10个自由度。在这里，一个马达一个轴也是不可行的。除了尺寸和重量的考虑，每一个额外的齿轮马达增加一个故障点。为了降低复杂性，设计团队使用了一种被称为被动驱动的技术。
被动驱动利用轴与环境之间的互动力，例如使用连杆和棘轮非倒车部分来获取势能，并允许部分结构在没有有功动力的情况下移动。科兹洛夫斯基称之为驱动。
人的手指包括三个关节。从手掌的手指底部开始，它们是掌骨间指(MCP)、近端指间指(PIP)和远端指间指(DIP)。尽管人类可以独立驱动其中的两个甚至三个关节，但科兹洛夫斯基和他的团队意识到，这对机械手来说是不必要的。相反，他们把电机放在MCP上，并安装了一个正齿轮。齿轮通过一种称为捕获腱机制的装置与执行器相互作用，这是一种连接PIP和DIP的电缆“腱”。当齿轮向一个方向转动时，肌腱绷紧，使手指弯曲;当它反转时，肌腱会向相反的方向驱动，从而主动伸展手指。同样的齿轮也直接向MCP提供扭矩。Kozlowski说:“在一个欠驱动驱动系统中，我们可以有效地获得三个彼此不同的自由度。”通过修改各个关节上的弹簧值和阻尼比，他们可以调整机械手，以提供所需的类人运动。
通过这种方法，他们可以制造一个具有10个自由度的功能性三指机械手，其中只有4个需要由电机直接驱动。四个独立的电机，全部来自MICROMO FAULHABER直流电机，在单个控制总线上以协调的方式运行。由此产生的设备更小，更轻，消耗更少的能量。有策略地定位驱动器，加上减少整体质量，降低有效惯性，提高响应能力和加速运动。
一种欠驱动技术允许使用仅四个直接驱动轴实现三指机械手。
他们方法的另一个关键部分是采用模块化设计平台，这一举措旨在降低系统的复杂性。集成解决方案包括一个完全拟人化的系统，能够通过人体手臂/身体系统提供运动范围。每个部分对扭矩和运动范围提出不同的要求。为每个关节和自由度使用不同的齿轮马达将需要单独的驱动和控制，这将增加尺寸、重量、成本和复杂性。相反，团队开发了一个基于良好定义和理解的体系结构的模块化设计。相同的电机可以与不同的减速比从66:1到143:1的齿轮头配对。
科兹洛夫斯基说:“事实上，我们能够通过这些传动元件有效地参数化我们的设计，这是非常关键的，因为这意味着我们不需要调整整个新电机的尺寸，然后是一个全新的控制器和控制器架构。”“我们只需要了解我们的速度和扭矩差。”该团队为多个电机使用相同的控制器电子;甚至控制也是多功能的。
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